主頁 > 後端開發 > 架構設計:分布式服務,庫表拆分模式詳解

架構設計:分布式服務,庫表拆分模式詳解

2020-10-04 07:55:54 後端開發

本文原始碼:GitHub·點這里 || GitEE·點這里

一、服務間隔離

1、分布式結構

分布式系統架構的明顯特點,就是按照業務系統的功能,拆分成各種服務,每個服務下面都有自己獨立的資料庫,以此降低業務間的耦合度,隔離不同的資料庫保證系統最大的穩定性等,

例如上圖是電商系統中經典的業務場景,訂單-倉儲-物流的服務模式,不同服務提供不同的應用場景,服務間存在通信機制,以此實作服務的高可用,

2、隔離思想

分布式的架構體系中,涉及一個根本思想邏輯:隔離;

服務和資料庫根據業務拆分,進而隔離開來,整個架構中某個服務掛掉,不會影響其他的服務繼續執行,例如上述1中:如果物流服務掛掉,影響的是用戶無法實時追蹤物流狀態,但是不會影響訂單的持續產生,

隔離的策略也是各有不同,常見的電商系統是典型的按照業務特點進行拆分,這種就是不同的業務場景下,使用不同的服務和資料庫;還有一種業務場景,多租戶平臺,針對大客戶提供獨立的服務和資料庫,對小客戶提供公服務和資料庫,這種策略比較現實:大客戶帶來收益多,完全覆寫服務和資料庫的成本,必須保證不能被一些非必要因素影響,

不管是基于什么策略拆分隔離,首先都必須面對資料庫設計的問題,

二、資料庫設計

1、拆分思想

資料庫在業務體系不大的情況,一般都是單庫出現,最多加一個備份庫以備不時之需,當業務體量不斷擴大,就會考慮拆分場景,例如常見的:水平拆分,垂直拆分策略,

水平拆分

首先把單表表分割N個結構相同的表,然后把資料按照策略分散到不同的表中,這是表層面;如果把表在分散在不同的資料庫中,這就是資料庫層面的水平拆分,

垂直拆分

把單表中資料按照不同特點,拆分成兩張不同的表,常見的策略是根據資料是修改多,還是讀取多,把修改頻繁的欄位放一張表,讀取頻繁的放另一張表,這是表層面;如果根據業務特點,拆分不同庫,這就是資料庫層面,

2、拆分模式

讀寫分離

讀寫分離是資料庫拆分的最基本方式,實作起來難度也不大,只需要根據讀寫庫的配置,把業務中資料寫操作路由到寫庫,資料讀操作路由到讀庫即可,

這種方式實作的資料庫拆分雖然相對容易,如果出現主從復制掛掉的情況,就會導致資料讀不到,或者資料讀取延時,所以在強一致的要求的情況下,使用不多,

分庫分表

分庫分表主要用來解決單表資料量過大的問題,根據特定欄位的路由規則,把資料分散到不同的庫,不同的表中,

通常是基于一些唯一值的哈希演算法實作的分庫分表策略,也有一些成熟的中間件可以集成到專案直接使用,這種模式更多適用于單點資料的查詢的場景,可以基于路由快速定位資料所在的庫表,

業務分庫

基于業務特點拆分資料庫,是當前分布式架構下,或者微服務模式的基礎用法,不同業務場景下資料放在一個庫,因為資料關聯性很強,在使用的時候方便,同時與其他業務資料隔離開來,避免單點故障導致資料庫掛掉,

這種模式雖然看起來更合理,但是復雜度也是非常的陡,因為兩種業務場景下的資料不可能絕對沒有關聯,比如訂單庫一定依賴用戶庫的資訊,這就需要訂單服務和用戶服務之間需要通信,引發的問題就會很多,

用戶分庫

在多租戶場景下,會根據客戶流水大小提供不相同的服務和資料庫,這是一個十分現實的策略,畢竟可能一個大客戶的月流水超過幾個小客戶的總和,

既然可以根據客戶情況分庫,也可以基于其他策略,比如地區,常見云服務的應用,選擇華南,華北,華東區之類的,

三、架構體系難點

這里所提到的涉及問題,是指基于業務分庫模式下的出現的問題,

1、服務依賴

在分布式架構體系下,不同服務都有各自的資料庫,但是資料之間一定是有關系的,服務A要用服務C的資料庫,就必須通過服務C提供的介面來獲取,這是基本機制,不然拆分服務和庫就沒意義了,這樣就會導致服務間產生依賴關系,

如上圖,如果訂單服務和論壇服務同時依賴用戶服務,那么就要考慮如果用戶服務掛掉,會影響多大的范圍,做好權衡,還有一個關鍵點,如果多個服務依賴一個服務,那么就要保證被依賴的服務有足夠的能力應對,例如這里,如果訂單服務有10W的流量,論壇服務有10W的流量,那么就要保證部署上用戶服務起碼要能承受20W的流量,

2、分布式事務

既然資料庫在不同的服務下面,服務之間又存在依賴關系,那么保證資料的事務一致性就是非常大的難題,

這里基于支付業務的轉賬場景做一個簡單的演示,從資料源1的賬戶表中,向資料源2的賬戶表中操作轉賬,盡管在代碼層面看添加了事務最高級別的控制,但是卻沒有起到控制作用,導致出賬成功,但是入賬失敗,這就是典型的分布式事務問題,

@Service
public class AccountServiceImpl implements AccountService {

    @Resource
    private JdbcTemplate jdbcTemplateOne ;

    @Resource
    private JdbcTemplate jdbcTemplateTwo ;

    /**
     * @param fromUser 出賬 賬戶
     * @param toUser   入賬 賬戶
     * @param money    涉及 金額
     */
    @Transactional(isolation= Isolation.SERIALIZABLE)
    @Override
    public void transfer(String fromUser, String toUser, int money) {
        // fromUser 出賬
        jdbcTemplateOne.update(
                "UPDATE user_account SET money = money-? WHERE username= ?",
                    new Object[] {money, fromUser});
                    
        int i = 1/0 ;
        
        // toUser 入賬
        jdbcTemplateTwo.update(
                "UPDATE user_account SET money = money+? WHERE username= ?",
                    new Object[] {money, toUser});
    }
}

這里只是先演示分布式事務的問題,如何解決分布式事務問題,需要很多的篇幅描述,后面的連續幾篇文章再細說,

四、源代碼地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/data-manage-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/data-manage-parent

推薦閱讀:架構設計系列

序號 標題
00 架構設計:單服務.集群.分布式,基本區別和聯系
01 架構設計:分布式業務系統中,全域ID生成策略
02 架構設計:分布式系統調度,Zookeeper集群化管理
03 架構設計:介面冪等性原則,防重復提交Token管理
04 架構設計:快取管理模式,監控和記憶體回收策略
05 架構設計:異步處理流程,多種實作模式詳解
06 架構設計:高并發流量削峰,共享資源加鎖機制

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/houduan/153771.html

標籤:Java

上一篇:本地啟動 NameServer 和 Broker | 讀 RocketMQ 原始碼前的準備作業

下一篇:從JDK原始碼級別剖析JVM類加載機制

標籤雲
其他(157675) Python(38076) JavaScript(25376) Java(17977) C(15215) 區塊鏈(8255) C#(7972) AI(7469) 爪哇(7425) MySQL(7132) html(6777) 基礎類(6313) sql(6102) 熊猫(6058) PHP(5869) 数组(5741) R(5409) Linux(5327) 反应(5209) 腳本語言(PerlPython)(5129) 非技術區(4971) Android(4554) 数据框(4311) css(4259) 节点.js(4032) C語言(3288) json(3245) 列表(3129) 扑(3119) C++語言(3117) 安卓(2998) 打字稿(2995) VBA(2789) Java相關(2746) 疑難問題(2699) 细绳(2522) 單片機工控(2479) iOS(2429) ASP.NET(2402) MongoDB(2323) 麻木的(2285) 正则表达式(2254) 字典(2211) 循环(2198) 迅速(2185) 擅长(2169) 镖(2155) 功能(1967) .NET技术(1958) Web開發(1951) python-3.x(1918) HtmlCss(1915) 弹簧靴(1913) C++(1909) xml(1889) PostgreSQL(1872) .NETCore(1853) 谷歌表格(1846) Unity3D(1843) for循环(1842)

熱門瀏覽
  • 【C++】Microsoft C++、C 和匯編程式檔案

    ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:23 more
  • 例外宣告

    相比于斷言適用于排除邏輯上不可能存在的狀態,例外通常是用于邏輯上可能發生的錯誤。 例外宣告 Item 1:當函式不可能拋出例外或不能接受拋出例外時,使用noexcept 理由 如果不打算拋出例外的話,程式就會認為無法處理這種錯誤,并且應當盡早終止,如此可以有效地阻止例外的傳播與擴散。 示例 //不可 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:27 more
  • Codeforces 1400E Clear the Multiset(貪心 + 分治)

    鏈接:https://codeforces.com/problemset/problem/1400/E 來源:Codeforces 思路:給你一個陣列,現在你可以進行兩種操作,操作1:將一段沒有 0 的區間進行減一的操作,操作2:將 i 位置上的元素歸零。最終問:將這個陣列的全部元素歸零后操作的最少 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:30 more
  • UVA11610 【Reverse Prime】

    本人看到此題沒有翻譯,就附帶了一個自己的翻譯版本 思考 這一題,它的第一個要求是找出所有 $7$ 位反向質數及其質因數的個數。 我們應該需要質數篩篩選1~$10^{7}$的所有數,這里就不慢慢介紹了。但是,重讀題,我們突然發現反向質數都是 $7$ 位,而將它反過來后的數字卻是 $6$ 位數,這就說明 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:36 more
  • 統計區間素數數量

    1 #pragma GCC optimize(2) 2 #include <bits/stdc++.h> 3 using namespace std; 4 bool isprime[1000000010]; 5 vector<int> prime; 6 inline int getlist(int ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:47 more
  • C/C++編程筆記:C++中的 const 變數詳解,教你正確認識const用法

    1、C中的const 1、區域const變數存放在堆疊區中,會分配記憶體(也就是說可以通過地址間接修改變數的值)。測驗代碼如下: 運行結果: 2、全域const變數存放在只讀資料段(不能通過地址修改,會發生寫入錯誤), 默認為外部聯編,可以給其他源檔案使用(需要用extern關鍵字修飾) 運行結果: ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:58:04 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC添加資源不懂如何修改資源宏ID

    1. 首先在資源視圖中,添加資源 2. 點擊新添加的資源,復制自動生成的ID 3. 在解決方案資源管理器中找到Resource.h檔案,編輯,使用整個專案搜索和替換的方式快速替換 宏宣告 4. Ctrl+Shift+F 全域搜索,點擊查找全部,然后逐個替換 5. 為什么使用搜索替換而不使用屬性視窗直 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:59:11 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC不懂的批量添加資源

    1. 打開資源頭檔案Resource.h,在其中預先定義好宏 ID(不清楚其實ID值應該設定多少,可以先新建一個相同的資源項,再在這個資源的ID值的基礎上遞增即可) 2. 在資源視圖中選中專案資源,按F7編輯資源檔案,按 ID 型別 相對路徑的形式添加 資源。(別忘了先把檔案拷貝到專案中的res檔案 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:19 more
  • C/C++編程筆記:關于C++的參考型別,專供新手入門使用

    今天要講的是C++中我最喜歡的一個用法——參考,也叫別名。 參考就是給一個變數名取一個變數名,方便我們間接地使用這個變數。我們可以給一個變數創建N個參考,這N + 1個變數共享了同一塊記憶體區域。(參考型別的變數會占用記憶體空間,占用的記憶體空間的大小和指標型別的大小是相同的。雖然參考是一個物件的別名,但 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:22 more
  • 【C/C++編程筆記】從頭開始學習C ++:初學者完整指南

    眾所周知,C ++的學習曲線陡峭,但是花時間學習這種語言將為您的職業帶來奇跡,并使您與其他開發人員區分開。您會更輕松地學習新語言,形成真正的解決問題的技能,并在編程的基礎上打下堅實的基礎。 C ++將幫助您養成良好的編程習慣(即清晰一致的編碼風格,在撰寫代碼時注釋代碼,并限制類內部的可見性),并且由 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:41 more
最新发布
  • Rust中的智能指標:Box<T> Rc<T> Arc<T> Cell<T> RefCell<T> Weak

    Rust中的智能指標是什么 智能指標(smart pointers)是一類資料結構,是擁有資料所有權和額外功能的指標。是指標的進一步發展 指標(pointer)是一個包含記憶體地址的變數的通用概念。這個地址參考,或 ” 指向”(points at)一些其 他資料 。參考以 & 符號為標志并借用了他們所 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:10 more
  • Java的值傳遞和參考傳遞

    值傳遞不會改變本身,參考傳遞(如果傳遞的值需要實體化到堆里)如果發生修改了會改變本身。 1.基本資料型別都是值傳遞 package com.example.basic; public class Test { public static void main(String[] args) { int ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:04 more
  • [2]SpinalHDL教程——Scala簡單入門

    第一個 Scala 程式 shell里面輸入 $ scala scala> 1 + 1 res0: Int = 2 scala> println("Hello World!") Hello World! 檔案形式 object HelloWorld { /* 這是我的第一個 Scala 程式 * 以 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:58 more
  • 理解函式指標和回呼函式

    理解 函式指標 指向函式的指標。比如: 理解函式指標的偽代碼 void (*p)(int type, char *data); // 定義一個函式指標p void func(int type, char *data); // 宣告一個函式func p = func; // 將指標p指向函式func ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:52 more
  • Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式

    本文首發于公眾號:Hunter后端 原文鏈接:Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式 日期函式主要介紹兩個大類,Extract() 和 Trunc() Extract() 函式作用是提取日期,比如我們可以提取一個日期欄位的年份,月份,日等資料 Trunc() 的作用則是截取,比如 2022-0 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:45 more
  • 一天吃透JVM面試八股文

    什么是JVM? JVM,全稱Java Virtual Machine(Java虛擬機),是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊,使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息!

    更新完微信服務號的模板訊息之后,我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了!之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請,沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類: 位元組緩沖流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream 字符緩沖流:BufferedReader,BufferedWriter 緩沖流的基本原理,是在創建流物件時,會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列,通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說,人太懶了,現在基本都不喜歡寫筆記了,但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的,寫的注釋挺全的,應該直接看得懂,就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景:視頻分段傳輸、視頻多段傳輸(理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發,從基本到高級概念,包括簡介,UWP,第一個應用程式,商店,XAML控制元件,資料系結,XAML性能,自適應設計,自適應UI,自適應代碼,檔案管理,SQLite資料庫,應用程式到應用程式通信,應用程式本地化,應用程式 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:35 more